CN110798766A - 结合天线与触控感测件的蓝牙耳机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种结合天线与触控感测件的蓝牙耳机，是将蓝牙耳机的按键内侧的感测触控构件与蓝牙天线整合成一个具触控功能的天线元件，以使耳机元件密集性增加，除了防水性提升以外，且蓝牙天线设于蓝牙耳机最接近外界位置，可使音频信号传输效果更加清晰，再者，该具触控功能的天线元件与该触控感测模块之间更电性连接有一第一触控匹配电路、一第二触控匹配电路及一切换开关，当该具触控功能的天线元件的收发信号遭到遮蔽时，该切换开关自动切换该第一触控匹配电路与该第二触控匹配电路，并选择该第一、二触控匹配电路的信号较佳者做一电路匹配。

Description

结合天线与触控感测件的蓝牙耳机
技术领域
本发明提供一种结合天线与触控感测件的蓝牙耳机，尤指一种将蓝牙耳机的按键内侧的感测触控构件与蓝牙天线整合成一个具触控功能的天线元件，以使耳机元件密集性增加，除了防水性提升以外，且蓝牙天线设于蓝牙耳机最接近外界位置，可使音频信号传输效果更加清晰。
背景技术
目前电子产品所泛用的蓝牙(Bluetooth)规格乃为IBM、Intel、诺基亚、易利信及东芝的各电子大厂所共同制订的无线通信协议，经由初代蓝牙10规格仅能传输在10公尺以内距离，发展至今日蓝牙5.0规格已能在300公尺距离做传输，且消耗功率仅为初代功率的1/2至1/100，蓝牙技术演进幅度不可谓不大。
现在的蓝牙技术大多应用于将音频信号(Audio Signal)做无线传输，而最常应用的电子产品为蓝牙耳机及蓝牙喇叭，而蓝牙技术亦可应用于鼠标或短距离移动装置(如﹕无人空拍机、遥控玩具车)。但应用于短距离移动装置仍受限于可遥控距离不够长而无法全面使用。故蓝牙技术应用最广仍属于蓝牙耳机，而传统入耳式的蓝牙耳机，因为蓝牙天线都设置于耳机本体内部，使用时将卡入耳廓中受到人体耳道的遮蔽，继而或多或少减弱了其信号接收效果。倘若入耳式的蓝牙耳机进一步又受到人体手部或手掌或其它遮蔽物的遮蔽，则其信号势必会受到更进一步的衰减，进而产生通话或音乐信号的信号中断情况，如何调整天线的匹配电路频率，使触控保持一定的灵敏度且不会产生误触信号，成为一极为重要的课题。
请参阅图1所示，为现有的蓝牙耳机内部元件的功能方块图，其中现有的蓝牙耳机内装设有蓝牙无线芯片41、蓝牙天线42、电容式触控芯片43、触控按键44、充电式锂电池(图中未示)的相关元件，尤其蓝牙天线42为一印刷天线或一天线芯片所构成，占有一定的体积，使得蓝牙耳机的整体体积及重量都变得不轻巧。再者，触控按键44内设有一触控铜箔以感应人体电容值，该触控铜箔于触控按键44内部亦占有一定的体积，对于需讲究轻薄短小的蓝牙耳机而言无疑是一种致命伤，若无法针对蓝牙耳机内部元件做一精简及结构紧凑化，于蓝牙耳机造型及制造成本上亦会有所限制，不利于做销售上的竞争，前述问题有待从事此行业者加以改进。
发明内容
本发明的主要目的在于将蓝牙耳机的按键内侧的感测触控构件与蓝牙天线整合成一个具触控功能的天线元件，以使耳机元件密集性增加，除了防水性提升以外，且蓝牙天线设于蓝牙耳机最接近外界位置，可使音频信号传输效果更加清晰。
本发明的次要目的在于该具触控功能的天线元件与该触控感测模块之间更电性连接有一第一触控匹配电路、一第二触控匹配电路及一切换开关，当该具触控功能的天线元件的收发信号遭到遮蔽时，该切换开关自动切换该第一触控匹配电路与该第二触控匹配电路，并选择该第一、二触控匹配电路的信号较佳者做一电路匹配。
为了达到上述目的，本发明提供了一种结合天线与触控感测件的蓝牙耳机，其中，该蓝牙耳机包括有一本体，于该本体上、下侧各设有一按键及一耳套部，该按键及该本体内部包括：
一具触控功能的天线元件，设置于该按键内侧，具备有天线收发无线信号与感测一人体静电电荷的功能；
一蓝牙模块，设置于该本体空腔的一电路板上，并与该具触控功能的天线元件做电性连接，并利用该具触控功能的天线元件收发一蓝牙无线信号；
一触控感测模块，设置于该电路板上，并与该具触控功能的天线元件及该蓝牙模块做电性连接及接收感测该人体静电电荷，并根据该人体静电电荷所产生电容值及一触碰持续时间以执行对应功能；以及
一电源装置，与该电路板做一电性连接且提供电力。
在本发明的一实施例中，该具触控功能的天线元件与该蓝牙模块之间更电性连接有一蓝牙匹配电路。
在本发明的一实施例中，该具触控功能的天线元件与该触控感测模块之间更电性连接有一触控匹配电路。
在本发明的一实施例中，该具触控功能的天线元件与该触控感测模块之间更电性连接有一切换开关、一第一触控匹配电路及一第二触控匹配电路，当该具触控功能的天线元件的收发信号遭到遮蔽时，该切换开关自动切换该第一触控匹配电路与该第二触控匹配电路，并选择该第一、二触控匹配电路的信号较佳者做一电路匹配，使该触控感测模块获得最佳触控效果。
在本发明的一实施例中，该蓝牙模块与该触控感测模块之间信号传输接口为一通用型输入/输出或一集成电路总线。
在本发明的一实施例中，该按键与该电路板之间更设有一弹性元件，该弹性元件供该按键与该本体之间电性信号传递。
在本发明的一实施例中，该弹性元件为一弹片或一金属导线。
在本发明的一实施例中，该具触控功能的天线元件由一金属薄片所构成，金属薄片的材料为一铜片或一铜箔。
在本发明的一实施例中，该金属薄片形成蓝牙天线的信号辐射部及信号馈入部，且具备同时能感测该人体静电电荷的功能。
在本发明的一实施例中，该触控感测模块藉由调整该人体静电电荷所产生电容值的灵敏度及该触碰持续时间，以降低误触发信号的产生。
附图说明
图1为现有的蓝牙耳机内部元件的功能方块图。
图2为本发明结合天线与触控感测件的蓝牙耳机剖面侧视图。
图3为本发明结合天线与触控感测件的蓝牙耳机的第一实施功能方块图。
图4为本发明结合天线与触控感测件的蓝牙耳机的第二实施功能方块图。
附图标记说明：1-按键；11-具触控功能的天线元件；2-本体；20-空腔；21-电路板；211-蓝牙模块；2111-信号传输接口；212-触控感测模块；213-蓝牙匹配电路；214-触控匹配电路；215-蓝牙匹配电路；216-切换开关；217-第一触控匹配电路；218-第二触控匹配电路；22-弹性元件；23-电源装置；231-导线；3-耳套部；41-蓝牙无线芯片；42-蓝牙天线；43-电容式触控芯片；44-触控按键。
具体实施方式
为达成上述目的及功效，本发明所采用的技术手段及其构造，兹绘图就本发明的较佳实施例详加说明其构造与功能如下。
请参阅图2至图4所示，分别为本发明结合天线与触控感测件的蓝牙耳机剖面侧视图、结合天线与触控感测件的蓝牙耳机的第一实施功能方块图及结合天线与触控感测件的蓝牙耳机的第二实施功能方块图，由图中可清楚看出，本发明结合天线与触控感测件的蓝牙耳机包括有一本体2，于该本体2上、下侧各设有一按键1及一耳套部3，按键1及本体2内部包括：
具触控功能的天线元件11设置于该按键1内侧，具备有天线收发无线信号与感测一人体静电电荷的功能。具触控功能的天线元件11由一金属薄片所构成，较佳的，金属薄片的材料为一铜片或一铜箔，该金属薄片具有蓝牙天线的信号辐射部及信号馈入部(图中未示)，从而同时能感测该人体静电电荷的功能。
蓝牙模块211设置于本体2空腔20的一电路板21上，并与具触控功能的天线元件11做电性连接，并利用具触控功能的天线元件11收发一蓝牙无线信号。按键1与电路板21之间更设有一弹性元件22，弹性元件22提供按键1与本体2之间信号传递，使人体静电电荷信号最终能被触控感测模块212所接收。弹性元件22的较佳实施结构为一弹片或一金属导线，另可以提供按键1与本体2之间弹性回复之力。
该具触控功能的天线元件11与蓝牙模块211之间更电性连接有一蓝牙匹配电路(213或215)，该蓝牙匹配电路(213或215)设置于电路板21上。
触控感测模块212设置于电路板21上，并与具触控功能的天线元件11及蓝牙模块211做电性连接及接收感测人体静电电荷，并根据人体静电电荷所产生电容值及一触碰持续时间以执行对应功能。触控感测模块212藉由调整人体静电电荷所产生电容值的灵敏度(Proximity)及触碰持续时间，以降低误触发信号的产生。
蓝牙模块211与触控感测模块212之间信号传输接口2111为一通用型输入/输出(General-purpose input/output，GPIO)或一集成电路总线(Inter-Integrated Circuit，I2C)或二者都有。
请参阅图3所示，于第一实施例中，具触控功能的天线元件11与触控感测模块212之间更电性连接有一触控匹配电路214，本实施例适用于大带宽的具触控功能的天线元件11，因为具触控功能的天线元件11的频带足够宽广时，触控匹配电路214就不需做频率调整的动作。
请参阅图4所示，于第二实施例中，具触控功能的天线元件11与触控感测模块212之间更电性连接有一切换开关216、一第一触控匹配电路217及一第二触控匹配电路218，切换开关216、第一触控匹配电路217及一第二触控匹配电路218设置于电路板21上，本实施例适用于小带宽的具触控功能的天线元件11，当具触控功能的天线元件11的收发信号遭到遮蔽(耳道或手指)时，切换开关216自动切换第一触控匹配电路217与第二触控匹配电路218来做频率调整的动作，并选择第一、二触控匹配电路(217、218)的信号较佳者做一电路匹配，使触控感测模块212获得最佳触控效果。
电源装置23与电路板21做一电性连接且提供电力，电源装置23为充电式锂电池所构成，与电路板21之间以导线231做电性连接以形成充、放电的功能。
藉由图2至图4的揭露，即可了解本发明为一种结合天线与触控感测件的蓝牙耳机，其主要提供将蓝牙耳机的按键内侧的感测触控构件与蓝牙天线整合成一个具触控功能的天线元件，以使耳机元件密集性增加，除了防水性提升以外，且蓝牙天线设于蓝牙耳机最接近外界位置，可使音频信号传输效果更加清晰。再者，该具触控功能的天线元件与该触控感测模块之间更电性连接有一第一触控匹配电路、一第二触控匹配电路及一切换开关，当该具触控功能的天线元件的收发信号遭到遮蔽时，该切换开关自动切换该第一触控匹配电路与该第二触控匹配电路，并选择该第一、二触控匹配电路的信号较佳者做一电路匹配。本发明蓝牙耳机的创新电路架构有助于降低制造成本及获得较佳的信号收发效果，故提出专利申请以寻求专利权保护。
上述详细说明为针对本发明一种较佳的可行实施例说明而已，惟该实施例并非用以限定本发明的申请专利范围，凡其他未脱离本发明所揭示的技艺精神下所完成的均等变化与修饰变更，均应包含于本发明所涵盖的保护范围内。

Claims (10)

1.一种结合天线与触控感测件的蓝牙耳机，其特征在于，该蓝牙耳机包括有一本体，于该本体上、下侧各设有一按键及一耳套部，该按键及该本体内部包括：
一具触控功能的天线元件，设置于该按键内侧，具备有天线收发无线信号与感测一人体静电电荷的功能；
一蓝牙模块，设置于该本体空腔的一电路板上，并与该具触控功能的天线元件做电性连接，并利用该具触控功能的天线元件收发一蓝牙无线信号；
一触控感测模块，设置于该电路板上，并与该具触控功能的天线元件及该蓝牙模块做电性连接及接收感测该人体静电电荷，并根据该人体静电电荷所产生电容值及一触碰持续时间以执行对应功能；以及
一电源装置，与该电路板做一电性连接且提供电力。
2.如权利要求1所述的结合天线与触控感测件的蓝牙耳机，其特征在于，该具触控功能的天线元件与该蓝牙模块之间更电性连接有一蓝牙匹配电路。
3.如权利要求1所述的结合天线与触控感测件的蓝牙耳机，其特征在于，该具触控功能的天线元件与该触控感测模块之间更电性连接有一触控匹配电路。
4.如权利要求1所述的结合天线与触控感测件的蓝牙耳机，其特征在于，该具触控功能的天线元件与该触控感测模块之间更电性连接有一切换开关、一第一触控匹配电路及一第二触控匹配电路，当该具触控功能的天线元件的收发信号遭到遮蔽时，该切换开关自动切换该第一触控匹配电路与该第二触控匹配电路，并选择该第一、二触控匹配电路的信号较佳者做一电路匹配，使该触控感测模块获得最佳触控效果。
5.如权利要求1所述的结合天线与触控感测件的蓝牙耳机，其特征在于，该蓝牙模块与该触控感测模块之间信号传输接口为一通用型输入/输出或一集成电路总线。
6.如权利要求1所述的结合天线与触控感测件的蓝牙耳机，其特征在于，该按键与该电路板之间更设有一弹性元件，该弹性元件供该按键与该本体之间电性信号传递。
7.如权利要求6所述的结合天线与触控感测件的蓝牙耳机，其特征在于，该弹性元件为一弹片或一金属导线。
8.如权利要求1所述的结合天线与触控感测件的蓝牙耳机，其特征在于，该具触控功能的天线元件由一金属薄片所构成，金属薄片的材料为一铜片或一铜箔。
9.如权利要求8所述的结合天线与触控感测件的蓝牙耳机，其特征在于，该金属薄片形成蓝牙天线的信号辐射部及信号馈入部，且具备同时能感测该人体静电电荷的功能。
10.如权利要求1所述的结合天线与触控感测件的蓝牙耳机，其特征在于，该触控感测模块藉由调整该人体静电电荷所产生电容值的灵敏度及该触碰持续时间，以降低误触发信号的产生。
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